Энтропия и гравитация

[wrest]

На форуме уже есть такая тема (topic47617.html) , но вопрос не раскрыт.

Пенроуз пишет как само собой разумеющееся, что в результате гравитационного сжатия и/или коллапса энтропия возрастает, и достигает черзвычайно больших значений при образовании черных дыр.

Это непонятно, ведь энтропию обычно определяют как степень неупорядоченности, а в случае черной дыры имеется всего несколько "волос" -- масса, скорость вращения, заряд. И черная дыра, с моей дилетантской точки зрения -- это, можно сказать, образец упорядоченности.

Можно было бы сказать, что при гравитационном сжатии повышается температура и поэтому энтропия возрастает. Но к черным дырам понятие "температуры" неприменимо поскольку нет никаких частиц которые движутся (нет среды). Некоторые популяризаторы, например Кип Торн, вообще считают что в черных дырах нет вещества, а есть только искривленное пространство-время которое самоподдерживает свое искривление.

Можно было бы сказать что все-таки за температуру черной дыры можно принять интенсивность излучения Хокинга, но здесь как мне кажется другая проблема: при образовании черной дыры энтропия увеличивается, при испарении черной дыры за счет излучения Хокинга -- энтропия, выходит, опять увеличивается?

Какое состояние соответствует максимальной энтропии? Это не "тепловая смерть", и это не черная дыра (т.к. они испаряются)?

[DimaM]

wrest в сообщении #1180584 писал(а):

Это непонятно, ведь энтропию обычно определяют как степень неупорядоченности, а в случае черной дыры имеется всего несколько "волос" -- масса, скорость вращения, заряд. И черная дыра, с моей дилетантской точки зрения -- это, можно сказать, образец упорядоченности.

Энтропия ЧД пропорциональна площади горизонта событий.

[wrest]

DimaM в сообщении #1180585 писал(а):

Энтропия ЧД пропорциональна площади горизонта событий.

Это не особо что-то объясняет.

Смотрите: допустим есть ЧД и вещество недалеко вокруг неё (чтобы можно было рассматривать как замкнутую систему). У этой системы есть какая-то энтропия.
Вопрос 1: при поглощении вещества в ЧД энтропия системы растет?
Вопрос 2: при испарении ЧД через излучение Хокинга энтропия системы (включая всё излученное) растет?

[DimaM]

wrest в сообщении #1180588 писал(а):

Вопрос 1: при поглощении вещества в ЧД энтропия системы растет?

Растет.

wrest в сообщении #1180588 писал(а):

Вопрос 2: при испарении ЧД через излучение Хокинга энтропия системы (включая всё излученное) растет?

Растет.

[wrest]

DimaM

DimaM в сообщении #1180591 писал(а):

Растет.

DimaM в сообщении #1180591 писал(а):

Растет.

Нет ли тут противоречия?

[Umka2000]

wrest в сообщении #1180588 писал(а):

Вопрос 2: при испарении ЧД через излучение Хокинга энтропия системы (включая всё излученное) растет?

-само излучение Хокинга уже общепринятый и доказанный факт?

[DimaM]

wrest в сообщении #1180594 писал(а):

Нет ли тут противоречия?

Тут нет.
Падает вещество и/или излучение с более низкой энтропией, излучается с более высокой.

[wrest]

DimaM в сообщении #1180597 писал(а):

Падает вещество и/или излучение с более низкой энтропией, излучается с более высокой.

В виду "безволосатости" ЧД, ей ведь без разницы что в неё упало, энтропия ЧД не зависит от истории, так ведь? Тогда утверждение "падает с низкой, испаряется с высокой" требует некоторого пояснения.

[DimaM]

wrest в сообщении #1180601 писал(а):

В виду "безволосатости" ЧД, ей ведь без разницы что в неё упало, энтропия ЧД не зависит от истории, так ведь? Тогда утверждение "падает с низкой, испаряется с высокой" требует некоторого пояснения.

Для ЧД разницы нет, есть для окружающего мира: изымается вещество (излучение) с низкой энтропией, возвращается с высокой.

[Munin]

wrest в сообщении #1180584 писал(а):

Пенроуз пишет как само собой разумеющееся

Это он очень зря. Посчитать энтропию поля - нерешённая пока задача. Пенроуз вообще известен тем, что пишет для публики то, от чего у специалистов уши вянут и глаза лезут на лоб.

wrest в сообщении #1180584 писал(а):

Некоторые популяризаторы, например Кип Торн, вообще считают что в черных дырах нет вещества

Это общеизвестный научный факт, а не "некоторые популяризаторы".

wrest в сообщении #1180584 писал(а):

при образовании черной дыры энтропия увеличивается, при испарении черной дыры за счет излучения Хокинга -- энтропия, выходит, опять увеличивается?

Да.

wrest в сообщении #1180584 писал(а):

Какое состояние соответствует максимальной энтропии? Это не "тепловая смерть", и это не черная дыра (т.к. они испаряются)?

Это сложный теоретический вопрос, и я бы не сказал, что ответ укладывается в перечисленные вами дилетантские альтернативы.

Umka2000 в сообщении #1180595 писал(а):

-само излучение Хокинга уже общепринятый и доказанный факт?

Это очевидный факт. Он следует из теории столькими разными способами, что пальцев на руках не хватит.